CN111654979A - 一种导通孔内无缝衔接埋嵌铜柱方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种导通孔内无缝衔接埋嵌铜柱方法，涉及线路板制作技术领域，主要解决的是现有埋嵌铜柱方法存在可靠性差的技术问题，本发明的方法为在PCB板的导通孔内嵌入异形铜柱；在所述PCB板脉冲填孔电镀前先对所述PCB板依次进行除油、微蚀、预浸处理。本发明通过嵌入异形铜柱，可以使孔壁与铜柱衔接良好，通过在脉冲填孔电镀前先对PCB板依次进行除油、微蚀、预浸处理，可以除去残留的空气和药水，脉冲填孔电镀时可以实现了孔壁与铜柱之间的无缝衔接，提高PCB板的可靠性。
Description
技术领域
本发明属于线路板制作技术领域，更具体地，涉及一种导通孔内无缝衔接埋嵌铜柱方法。
背景技术
在PCB板中埋嵌铜柱的工艺技术，能很好的处理高频RF（射频）和PA（功放）等大功率电子元件的散热，部分PCB板设计需要在通孔内埋嵌铜柱，SMT需要直接焊接在铜柱上迅速散热，延长电子元件的寿命，PCB板工厂开始引入埋嵌铜柱工艺技术，以起到更好的散热作用。
现有的埋嵌铜柱方法的加工过程为，将铜柱敲入PCB板孔内后，紧接着进行电镀，孔口迅速上铜将孔封闭。该方法有着严重的可靠性弊端，铜柱敲入孔内过程中孔壁与铜柱之间存在缝隙，电镀后只有上下表面的铜箔与铜柱连通，孔内仍然存在缝隙，孔口因为被完全封闭，会残留空气和药水在孔内无法溢出来，直接影响PCB板的可靠性，在经过高温时，存在曝板的风险。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有技术的上述不足，本发明的目的一是提供一种可以提高可靠性的导通孔内无缝衔接埋嵌铜柱方法。
本发明的技术方案是：一种导通孔内无缝衔接埋嵌铜柱方法，在PCB板的导通孔内嵌入异形铜柱；在所述PCB板脉冲填孔电镀前先对所述PCB板依次进行除油、微蚀、预浸处理。
作为进一步地改进，所述异形铜柱为中间大、两端小的结构，所述异形铜柱中间的直径与所述导通孔的直径一致，所述异形铜柱的长度与所述PCB板的厚度一致。
进一步地，包括具体步骤如下：
S1.按照设计要求对多层芯板压合铣边得到所述PCB板；
S2.将所述PCB板上覆铜板的面铜减薄至第一厚度；
S3.对所述PCB板进行一次钻孔得到所述导通孔；
S4.对所述PCB板进行沉铜处理，使所述PCB板的两面通过所述导通孔内的沉铜导通；对所述PCB板进行闪镀铜处理，使所述导通孔内壁镀层铜的厚度达到第二厚度；
S5.以挤压或敲击的方式在所述导通孔内嵌入所述异形铜柱，使所述异形铜柱与所述PCB板的板面平齐；
S6.对所述PCB板依次进行除油、微蚀、预浸处理；
S7.对所述PCB板进行脉冲填孔电镀处理，使所述导通孔内缝隙镀满铜；
S8.将所述PCB板的面铜打磨降低至H/H；
S9.对所述PCB板进行二次钻孔得到剩余的通孔；
S10.对所述PCB板进行整板电镀，随后依次制作线路、阻焊层、丝印字符及进行表面处理，制得线路板。
进一步地，使用专用化学减铜设备将所述PCB板上覆铜板的面铜减薄至第一厚度，所述第一厚度为5-7μm。
进一步地，对所述PCB板进行沉铜处理前通过超声水洗将所述导通孔内的异物杂质进行清洗干净。
进一步地，所述第二厚度为8-10μm。
有益效果
本发明与现有技术相比，具有的优点为：
1.通过设计成中间大、两端小的铜柱埋嵌在已经内外层导通的导通孔内，可以使孔壁与铜柱衔接良好，在脉冲填孔电镀前先对PCB板依次进行除油、微蚀、预浸处理，可以除去残留的空气和药水，脉冲填孔电镀时可以实现孔壁与铜柱之间无缝衔接，经过冷热冲击试验、高温测试、低温测试、高温高湿测试、机械振动测试等多种可靠性测试，孔壁与铜柱衔接良好，实现了孔壁与铜柱之间的无缝衔接，保障了PCB的高可靠性。
2.按照本发明的详细步骤加工，对设备没有特别高标准的要求，适合一般工厂的已有条件，无需添置其他设备。
附图说明
图1为本发明的方法流程图；
图2为本发明的结构示意图。
其中：1-PCB板、2-异形铜柱、3-填孔沉铜。
具体实施方式
下面结合附图中的具体实施例对本发明做进一步的说明。
参阅图1、2，一种导通孔内无缝衔接埋嵌铜柱方法，在PCB板1的导通孔内嵌入异形铜柱2；在PCB板1脉冲填孔电镀前先对PCB板1依次进行除油、微蚀、预浸处理。其中，异形铜柱2为中间大、两端小的结构，如异形铜柱2为中间大、两端小的锥形铜柱或橄榄形铜柱，异形铜柱2中间的直径与导通孔的直径一致，异形铜柱2的长度与PCB板1的厚度一致。
本方法包括具体步骤如下：
S1.按照设计要求对多层芯板压合铣边得到PCB板1，具体为覆铜板开料，双面覆铜板厚度1.5mm不含铜，铜厚H/H，裁切尺寸为250mm*300mm的PCB板1，裁切后，进行倒角磨边处理；
S2.将PCB板1上覆铜板的面铜减薄至第一厚度，使用专用化学减铜设备将PCB板1上覆铜板的面铜减薄，第一厚度为5-7μm，以便后续制作线路蚀刻；
S3.对PCB板1进行一次钻孔得到导通孔，即选择性钻通孔，只钻出需要嵌入铜柱的孔，以便其余不需要埋嵌铜柱的孔壁铜厚度的管控，检查钻孔质量，不能有毛刺、披峰等缺陷；
S4.使用超声水洗将导通孔内的异物杂质（如粉尘）进行清洗干净；对PCB板1进行沉铜处理，使PCB板1的两面通过导通孔内的沉铜导通，具体为利用水平沉铜设备将导通孔孔壁沉积上一层铜膜，使PCB板1上下两面通过导通孔导通；沉铜烘干后对PCB板1进行闪镀铜处理，使导通孔内壁镀层铜的厚度达到第二厚度，第二厚度为8-10μm，保证导通孔的稳定性；
S5.由于经过沉铜+闪镀铜处理处后导通孔的直径小于异形铜柱2的中间直径，以挤压或敲击的方式在导通孔内嵌入异形铜柱2，使异形铜柱2与PCB板1的板面平齐，自然起到固定的效果，铜柱正中间与孔壁搭桥衔接在一起，此时通孔已经形呈对称的盲孔形状；在嵌入异形铜柱2前可以先对异形铜柱2进行除油、除锈处理；
S6.对PCB板1依次进行除油、微蚀、预浸处理，用于除去导通孔内残留的空气和药水；具体为，将PCB板1放入碱性除油剂中除油，取出后清洗干净；将PCB板1放入酸性溶液中微蚀，取出后清洗干净；将PCB板1放入预浸溶液中处理；
S7.对PCB板1进行脉冲填孔电镀处理，使导通孔内缝隙镀满铜，如图1中的填孔沉铜3；具体为对PCB板1沉铜+整板电镀+填孔电镀，利用化学沉铜设备将导通孔孔壁镀层表面和异形铜柱2表面进行化学处理并沉积上一层铜膜；利用沉铜高渗透能力将铜柱与孔壁衔接一体，再进行脉冲填孔电镀，利用脉冲电镀将对称盲孔填满铜，实现孔壁与铜柱无缝衔接；填孔电镀完成后，导通孔孔口有凹陷10-15μm；
S8.将PCB板1的面铜打磨降低至H/H，由于脉冲填孔电镀处理后面铜铜厚偏厚且孔口有凹陷10-15μm，通过树脂磨板机反复交叉打磨，将PCB板1的面铜厚度打磨至17-20μm，以满足后续制作需求，检查孔口平整无凹陷的现象；
S9.对PCB板1进行二次钻孔得到剩余的通孔，钻孔前需要利用二次元检测PCB板1的涨缩情况，根据此时的涨缩比例发放第二次钻带的涨缩系数，钻孔参数按照常规参数控制即可；分先后两次钻孔，是为了方便控制不需要埋嵌铜柱的通孔孔壁镀层铜厚度。
S10.对PCB板1进行整板电镀，随后依次制作线路、阻焊层、丝印字符及进行表面处理，制得线路板；本步骤也可以按照所熟知的方法生产即可（如：沉铜—电镀—负片干膜—酸性蚀刻—AOI检测—阻焊—文字—表面处理—成型—测试—终检—成品包装—入仓）。
本发明通过设计成中间大、两端小的铜柱埋嵌在已经内外层导通的导通孔内，可以使孔壁与铜柱衔接良好，在脉冲填孔电镀前先对PCB板依次进行除油、微蚀、预浸处理，可以除去残留的空气和药水，脉冲填孔电镀时可以实现孔壁与铜柱之间无缝衔接，经过冷热冲击试验、高温测试、低温测试、高温高湿测试、机械振动测试等多种可靠性测试，孔壁与铜柱衔接良好，实现了孔壁与铜柱之间的无缝衔接，保障了PCB的高可靠性。按照本发明的详细步骤加工，对设备没有特别高标准的要求，适合一般工厂的已有条件，无需添置其他设备。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。
Claims (6)
1.一种导通孔内无缝衔接埋嵌铜柱方法，其特征在于，在PCB板（1）的导通孔内嵌入异形铜柱（2）；在所述PCB板（1）脉冲填孔电镀前先对所述PCB板（1）依次进行除油、微蚀、预浸处理。
2.根据权利要求1所述的一种导通孔内无缝衔接埋嵌铜柱方法，其特征在于，所述异形铜柱（2）为中间大、两端小的结构，所述异形铜柱（2）中间的直径与所述导通孔的直径一致，所述异形铜柱（2）的长度与所述PCB板（1）的厚度一致。
3.根据权利要求1或2任一所述的一种导通孔内无缝衔接埋嵌铜柱方法，其特征在于，包括具体步骤如下：
S1.按照设计要求对多层芯板压合铣边得到所述PCB板（1）；
S2.将所述PCB板（1）上覆铜板的面铜减薄至第一厚度；
S3.对所述PCB板（1）进行一次钻孔得到所述导通孔；
S4.对所述PCB板（1）进行沉铜处理，使所述PCB板（1）的两面通过所述导通孔内的沉铜导通；对所述PCB板（1）进行闪镀铜处理，使所述导通孔内壁镀层铜的厚度达到第二厚度；
S5.以挤压或敲击的方式在所述导通孔内嵌入所述异形铜柱（2），使所述异形铜柱（2）与所述PCB板（1）的板面平齐；
S6.对所述PCB板（1）依次进行除油、微蚀、预浸处理；
S7.对所述PCB板（1）进行脉冲填孔电镀处理，使所述导通孔内缝隙镀满铜；
S8.将所述PCB板（1）的面铜打磨降低至H/H；
S9.对所述PCB板（1）进行二次钻孔得到剩余的通孔；
S10.对所述PCB板（1）进行整板电镀，随后依次制作线路、阻焊层、丝印字符及进行表面处理，制得线路板。
4.根据权利要求3所述的一种导通孔内无缝衔接埋嵌铜柱方法，其特征在于，使用专用化学减铜设备将所述PCB板（1）上覆铜板的面铜减薄至第一厚度，所述第一厚度为5-7μm。
5.根据权利要求3所述的一种导通孔内无缝衔接埋嵌铜柱方法，其特征在于，对所述PCB板（1）进行沉铜处理前通过超声水洗将所述导通孔内的异物杂质进行清洗干净。
6.根据权利要求3所述的一种导通孔内无缝衔接埋嵌铜柱方法，其特征在于，所述第二厚度为8-10μm。
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